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一種含鉬馬氏體耐熱不銹鋼盤條及其等溫退火方法與流程

文檔序號:11230266閱讀:759來源:國知局
本發(fā)明屬于冶金
技術(shù)領(lǐng)域
,具體涉及一種含鉬馬氏體耐熱不銹鋼盤條及其等溫退火方法。
背景技術(shù)
:耐熱不銹鋼是一種使用在高溫、高腐蝕環(huán)境的材料。因使用環(huán)境的特殊性,對材料既有耐高溫的要求,也有耐腐蝕的要求,同時對強度也有較高要求。本發(fā)明所述含鉬馬氏體耐熱不銹鋼40cr10si2mo被用于生產(chǎn)汽車發(fā)動機氣門、排氣管高溫段連接螺栓以及其他高溫環(huán)境中,環(huán)境溫度在400℃-1000℃左右。在使用過程中零件不能出現(xiàn)彎曲、斷裂等問題。這就對材料的加工性能提出了要求。國標《內(nèi)燃機啟發(fā)用鋼及合金鋼棒》(gb/t12773)中規(guī)定了退火線材的性能指標:硬度hb≤269;晶粒度:8級或更細。材料在退火過程中,硬度的降低一是依靠組織轉(zhuǎn)變,二是依靠晶粒長大。而該材料退火的難點在于既要求有較低的硬度便于加工,又要求晶粒不能粗化,這就對退火工藝提出了要求。本發(fā)明從退火工藝入手,通過合理設(shè)計退火工藝,保證了退火線材具有較低硬度,又保證了材料的晶粒度。技術(shù)實現(xiàn)要素:本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種含鉬馬氏體耐熱不銹鋼盤條;本發(fā)明還提供一種含鉬馬氏體耐熱不銹鋼盤條的等溫退火方法。通過退火工藝控制,實現(xiàn)硬度降低,同時保證晶粒不粗化。為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:一種含鉬馬氏體耐熱不銹鋼盤條,化學(xué)成分組成及質(zhì)量百分含量為:c:0.35-0.45%,si:1.90-2.60%,mn≤0.70%,p≤0.035%,s≤0.030%,cr:9.00-10.50%,mo:0.70-0.90%,余量為fe和不可避免的雜質(zhì)。本發(fā)明所述不銹鋼盤條硬度hb≤269;晶粒度≥8級。本發(fā)明所述不銹鋼盤條規(guī)格為φ6.5-12.0mm。本發(fā)明所述等溫退火方法包括盤條升溫、保溫工序,盤條緩冷、保溫工序,盤條緩冷、快速冷卻工序。本發(fā)明所述盤條升溫、保溫工序,盤條升溫至855-865℃,保溫350-370min。本發(fā)明所述盤條緩冷、保溫工序,緩冷冷卻速度15-25℃/h,緩冷至795-805℃,保溫110-130min。本發(fā)明所述盤條緩冷、快速冷卻工序,緩冷冷卻速度為15-25℃/h,緩冷至≤650℃。本發(fā)明所述盤條緩冷、快速冷卻工序,快速冷卻速度為50-60℃/h,快冷至≤600℃,盤條出爐。本發(fā)明產(chǎn)品含鉬馬氏體耐熱不銹鋼盤條標準參考gb/t1221耐熱鋼棒,gb/t231.1金屬布氏硬度檢測方法。本發(fā)明設(shè)計原理為:含鉬馬氏體耐熱不銹鋼40cr10si2mo熱軋盤條在熱軋后的冷卻過程中會發(fā)生馬氏體相變,硬度高,無法加工。為降低硬度利于加工需要進行退火,退火硬度hb要≤269,而退火又不能造成晶粒長大,需要保證在8級或更高。參考40cr10si2mo的組織轉(zhuǎn)變臨界溫度ac1:900℃;ar1:810℃。退火過程中導(dǎo)致晶粒長大的因素有兩個,一是溫度高,二是時間長。為保證晶粒不長大,退火過程最好不發(fā)生奧氏體轉(zhuǎn)變,即最高保溫溫度不能高于900℃。因此,最高保溫溫度設(shè)計為865℃,保溫6h±10min,以保證組織充分轉(zhuǎn)變。為避免在865℃高溫下保溫時間過長產(chǎn)生異常組織,采用冷卻到800±5℃繼續(xù)保溫2h±10min的工藝,避免晶粒粗化的同時又使硬度進一步降低。保溫結(jié)束之后緩冷至650℃,以保證組織轉(zhuǎn)變更加徹底;之后組織轉(zhuǎn)變已基本完成,因此快速冷卻至600℃出爐。本發(fā)明方法生產(chǎn)的耐熱不銹鋼40cr10si2mo盤條檢測方法參考gb/t12773。采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:1、本發(fā)明通過合理的退火工藝設(shè)計,既保證了退火線材具有較低硬度,又保證了材料的晶粒度。2、本發(fā)明生產(chǎn)的退火線材的性能指標:硬度hb≤269;晶粒度≥8級。附圖說明圖1為本發(fā)明退火工藝曲線圖。具體實施方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明。實施例1本實施例耐熱不銹鋼盤條40cr10si2moφ6.5mm,其化學(xué)成分組成及質(zhì)量百分含量為:c:0.38%,si:2.06%,mn:0.32%,p:0.022%,s:0.003%,cr:9.61%,mo:0.80%,余量為fe和不可避免的雜質(zhì)。等溫退火方法包括盤條升溫、保溫,盤條緩冷、保溫,盤條緩冷、快速冷卻工序,具體工藝步驟如下:升溫至862℃,保溫350min,緩慢冷卻(冷卻速度23℃/h)至803℃,保溫110min,緩冷(冷卻速度20℃/h)至650℃,快速冷卻(冷卻速度50℃/h)至600℃,盤條出爐。退火線材性能檢測指標見表1:表1試樣1#2#3#4#硬度235231240230晶粒度10101010實施例2本實施例耐熱不銹鋼盤條40cr10si2moφ9.0mm,其化學(xué)成分組成及質(zhì)量百分含量為:c:0.40%,si:1.95%,mn:0.50%,p:0.030%,s:0.020%,cr:9.80%,mo:0.70%,余量為fe和不可避免的雜質(zhì)。等溫退火方法包括盤條升溫、保溫,盤條緩冷、保溫,盤條緩冷、快速冷卻工序,具體工藝步驟如下:升溫至865℃,保溫355min,緩慢冷卻(冷卻速度20℃/h)至801℃,保溫115min,緩冷(冷卻速度18℃/h)至650℃,快速冷卻(冷卻速度60℃/h)至605℃,盤條出爐。退火線材性能檢測指標見表2:表2試樣1#2#3#4#硬度265259258260晶粒度9999實施例3本實施例耐熱不銹鋼盤條40cr10si2moφ10.0mm,其化學(xué)成分組成及質(zhì)量百分含量為:c:0.42%,si:2.1%,mn:0.40%,p:0.015%,s:0.015%,cr:9.50%,mo:0.90%,余量為fe和不可避免的雜質(zhì)。等溫退火方法包括盤條升溫、保溫,盤條緩冷、保溫,盤條緩冷、快速冷卻工序,具體工藝步驟如下:升溫至858℃,保溫360min,緩慢冷卻(冷卻速度20℃/h)至800℃,保溫120min,緩冷(冷卻速度25℃/h)至650℃,快速冷卻(冷卻速度50℃/h)至600℃,盤條出爐。退火線材性能檢測指標見表3:表3試樣1#2#3#4#硬度245253250248晶粒度9999實施例4本實施例耐熱不銹鋼盤條40cr10si2moφ10.0mm,其化學(xué)成分組成及質(zhì)量百分含量為:c:0.39%,si:2.4%,mn:0.30%,p:0.025%,s:0.010%,cr:10.15%,mo:0.75%,余量為fe和不可避免的雜質(zhì)。等溫退火方法包括盤條升溫、保溫,盤條緩冷、保溫,盤條緩冷、快速冷卻工序,具體工藝步驟如下:升溫至860℃,保溫365min,緩慢冷卻(冷卻速度20℃/h)至800℃,保溫125min,緩冷(冷卻速度20℃/h)至645℃,快速冷卻(冷卻速度58℃/h)至585℃,盤條出爐。退火線材性能檢測指標見表4:表4試樣1#2#3#4#硬度242246242245晶粒度10101010實施例5本實施例耐熱不銹鋼盤條40cr10si2moφ12.0mm,其化學(xué)成分組成及質(zhì)量百分含量為:c:0.35%,si:1.90%,mn:0.20%,p:0.035%,s:0.030%,cr:9.00%,mo:0.85%,余量為fe和不可避免的雜質(zhì)。等溫退火方法包括盤條升溫、保溫,盤條緩冷、保溫,盤條緩冷、快速冷卻工序,具體工藝步驟如下:升溫至855℃,保溫370min,緩慢冷卻(冷卻速度15℃/h)至795℃,保溫130min,緩冷(冷卻速度15℃/h)至640℃,快速冷卻(冷卻速度52℃/h)至590℃,盤條出爐。退火線材性能檢測指標見表5:表5試樣1#2#3#4#硬度239241247249晶粒度9999實施例6本實施例耐熱不銹鋼40cr10si2mo盤條φ8.0mm,其化學(xué)成分組成及質(zhì)量百分含量為:c:0.45%,si:2.60%,mn:0.25%,p:0.031%,s:0.025%,cr:10.50%,mo:0.78%,余量為fe和不可避免的雜質(zhì)。熱處理工藝為:升溫至859℃,保溫360min,緩慢冷卻(冷卻速度25℃/h)至805℃,保溫120min,緩冷(冷卻速度25℃/h)至630℃,快速冷卻(冷卻速度57℃/h)至595℃,盤條出爐。退火線材性能檢測指標見表6:表6試樣1#2#3#4#硬度245241246251晶粒度9999以上實施例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案,盡管參照上述實施例對本發(fā)明進行了詳細說明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對本發(fā)明進行修改或者等同替換,而不脫離本發(fā)明的精神和范圍的任何修改或局部替換,其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。當(dāng)前第1頁12
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